型钢混凝土十字形截面短肢剪力墙受力性能的研究

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1、论文题目：型钢混凝土十字形截面短肢剪力墙受力性能研究专业：结构工程硕士生：冯常琴（签名）指导教师：郭秉山（签名）摘要21世纪人们的生活水准不断提高和科学技术日新月异促使住房质量飞跃式的提升,促使新材料和新工艺不断涌现，出现许多新型结构，如型钢混凝土短肢剪力墙，其广泛应用于高层住宅中。在国内对十字形截面型钢混凝土短肢剪力墙受力性能的研究少之又少，因此研究十字形短肢剪力墙的受力性能和抗震性能对指导工程实践及充实理论具有重要的意义。本文利用大型通用软件ANSYS对十字形型钢混凝土短肢剪力墙采用实体建模的方法进行有限元非线性分析，考虑混凝土强度等

2、级、轴压比、墙肢长宽比和型钢配钢率对构件受力性能的影响，建立了13个有限元模型试件，系统分析了型钢混凝土十字形截面短肢剪力墙在循环荷载作用下的滞回性能、骨架曲线、刚度退化特征、型钢和混凝土的应力分布等。阐述了结构在循环荷载作用下，型钢混凝土十字形截面短肢剪力墙的承载能力、变形能力和耗能能力的变化规律、结构的破坏机理等。研究结果表明：混凝土强度等级对结构的受力性能影响很大，混凝土强度等级越高，结构的承载力越大，单调荷载作用下混凝土强度为C40时试件延性最好。循环荷载作用下，混凝土强度为C40时试件耗能能力最大，故建议混凝土强度一般宜选用C4

3、0左右；型钢混凝土十字形短肢剪力墙随着墙肢截面长宽比的增大其承载能力和延性呈现先增后减的趋势。循环荷载作用下，截面长宽比较小的构件其滞回性能较差，故建议该比值取值范围为6-7。不同轴压比的型钢混凝土剪力墙在单调荷载作用下压比型钢受力性能较为相似，但循环荷载作用下，轴压比为0.05和0.7的试件滞回性能较差，建议轴压比取值范围为0.25-0.5之间；型钢配钢率较小的构件其滞回性能优于配钢率较大的构件，但承载力相对有所减小,因此选定型钢配钢率时应综合考虑结构滞回性能和承载力。本文通过对型钢混凝土十字形短肢剪力墙在低周反复荷载作用下受力性能的分

4、析，揭示了在地震作用下型钢混凝土十字形短肢剪力墙的抗震性能及工作性能，得出了对型钢混凝土短肢剪力墙的理论研究具有参考价值的结论。关键词：型钢混凝土；十字形短肢剪力墙；混凝土强度等级；轴压比；截面长宽比研究类型：应用研究Subject:ResearchonMechanicalPerformanceofSRCcross-shapedShort-limbShearWallsSpecialty:StructuralEngineeringName:FengChangqin（Signature）Instructor:GuoBingshan（Signa

5、ture）ABSTRACTInthe21stcentury,people'slivingstandardscontinuetoimprovescienceandtechnologychangeswitheachpassingdayleadtoanleapimprovementinhousingquality,Promptednewmaterialsandnewtechnologyconstantlyemerging,appearedmanynewstructures,suchassteelreinforcedconcreteshortsh

6、earwall,whichiswidelyusedinhigh-riseresidential.Inthedomesticcrosssectionsteelreinforcedconcreteshortshearwallstressperformancestudyofrare,sothecrossshortlimbshearwallseismicperformanceandmechanicalandenrichthetheorytoguidetheengineeringpracticehasthevitalsignificance.Thi

7、spaper,byusingthelargegeneralsoftwareANSYScross-shapedsteelreinforcedconcreteshortshearwalladoptedentitymodelingmethodfornonlinearfiniteelementanalysis,consideringconcretestrengthgrade,axialcompressionratio,walllimblength-widthratioandsectionsteelratioonthepropertiesofcom

8、ponentforceinfluence,finiteelementmodelisestablishedfor13specimens,thesystemanalysisofthesteelre